Измерительный усилитель

2.2.3 Измерительный усилитель

Измерительный усилитель (ИУ) имеет два входа и один выход. В отличие от ОУ он обладает конечным коэффициентом усиления (его величина обычно не более 100) и возможностью подключения источников сигнала одновременно на два входа. Это означает, что все компоненты цепи ОС подключаются не к инвертирующему и неинвертирующему входам, а к другим выводам ИУ. Основная функция ИУ - формирование выходного сигнала, пропорционального разности напряжений на его входах:

V_out = A(V₊ - V_-) = ADV, (2.5)

где V₊ и V_- — напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах, а А — коэффициент усиления.

Измерительные усилители могут быть реализованы на основе ОУ по интегральной или гибридной технологиям. Важным свойством ИУ является высокое сопротивление по обоим входам, что позволяет ему выступать в роли дифференциального усилителя и эффективно подавлять синфазные аддитивные помехи.

Хотя в настоящее время можно приобрести промышленно выпускаемые ИУ в интегральном исполнении, на практике многие применяют ИУ, реализованные из дискретных компонентов. На рис. 2.5 показана наиболее часто используемая схема ИУ. Падение напряжения на резисторе R_a настраивается равным входной разности DV, тогда ток, протекающий через него, будет равен: I= DV/R_a. Выходные напряжения ОУ: U₁ и U₂ равны друг другу по амплитуде, но имеют разную полярность. Первая стадия усиления входной разности напряжений проходит на ОУ: U₁ и U₂, которые можно представить в виде одного усилителя, имеющего дифференциальные входы и дифференциальные выходы. Вторая стадия усиления осуществляется на ОУ U₃, преобразующем дифференциальный входной сигнал в униполярный выходной. Полный коэффициент усиления ИУ можно найти из выражения:

(2.9)

Величина коэффициента ослабления синфазного сигнала (КОСС) зависит от того, насколько точно в этой схеме подобраны резисторы. Как правило, при использовании резисторов 1% точности КОСС не превышает значения 100, тогда как для резисторов 0.1% точности КОСС имеет на порядок более высокие значения.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒